DE102004057984A1

DE102004057984A1 - Internal combustion engine, has cooling ducts formed by respective bore holes, which are formed in cylinder head sealing surface, where one hole ends in another hole

Info

Publication number: DE102004057984A1
Application number: DE102004057984A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl.-Ing. Enzendorfer; Robert Dr. Pöschl
Original assignee: AVL List GmbH
Current assignee: AVL List GmbH
Priority date: 2003-12-02
Filing date: 2004-12-01
Publication date: 2005-07-07

Abstract

The engine has a cooling duct (8) that intersects a longitudinal section of the engine and formed by a borehole (11) arranged for a longitudinal section. Another cooling duct (16) in the area of cylinder bars is formed by another bore hole (15), where the holes are formed in a cylinder head sealing surface (10). The hole (15) connects a coolant opening (9) of the surface with the hole (11), where the hole (15) ends in the hole (11).

Description

Die Erfindung betrifft eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse mit zumindest zwei Zylindern mit beidseits der Zylindern sich in Motorlängsrichtung erstreckenden, an bezüglich der Motorlängsebene verschiedenen Seiten angeordneten Kühlräumen, wobei ein auf einer ersten Seite angeordneter erster Kühlraum im Bereich eines Zylindersteges zwischen den beiden Zylindern über zumindest einen ersten Kühlkanal mit einer ersten Kühlmittelöffnung in der Zylinderkopfdichtfläche auf der zweiten Seite verbunden ist, wobei der erste Kühlkanal die Motorlängsebene schneidet und zumindest durch eine schräg zur Motorlängsebene angeordnete erste Bohrung gebildet ist, mit zumindest einem zweiten Kühlkanal im Bereich des Zylindersteges, welcher durch eine vorzugsweise schräg zur Motorlängsebene angeordnete zweite Bohrung gebildet ist, welche eine vorzugsweise an der ersten Seite angeordnete Kühlmittelöffnung der Zylinderkopfdichtfläche mit der ersten Bohrung verbindet.The The invention relates to a liquid-cooled internal combustion engine with a crankcase with at least two cylinders with both sides of the cylinders in Engine longitudinal direction extending, with respect to the motor longitudinal plane arranged on different sides cold rooms, one on a first page arranged first refrigerator in the region of a cylinder land between the two cylinders over at least a first cooling channel with a first coolant opening in the cylinder head sealing surface connected to the second side, wherein the first cooling channel the motor longitudinal plane cuts and at least by an oblique to the engine longitudinal plane arranged first bore is formed, with at least a second cooling channel in the region of the cylinder web, which by a preferably oblique to the engine longitudinal plane arranged second bore is formed, which is a preferably arranged on the first side coolant opening of the cylinder head sealing surface with the first hole connects.

Kurbelgehäuse mit X-förmig angeordneten schrägen Bohrungen im Bereich des Zylindersteges zwischen zwei Zylindern sind aus den Veröffentlichungen JP 2002-168147 A, JP 10-288080 A, JP 05-141307 A und JP 2001-107801 A bekannt. Mit diesen Kühlkanälen können die Kühlräume miteinander, sowie mit Kühlmittelkanälen im Zylinderkopf verbunden werden.Crankcase with X-shaped arranged oblique Holes in the area of the cylinder web between two cylinders are from the publications JP 2002-168147 A, JP 10-288080 A, JP 05-141307 A and JP 2001-107801 A are known. With these Cooling channels can the Cold rooms with each other, as well as with coolant channels in the cylinder head get connected.

Weiters ist es aus der JP 59-005861 A, JP 59-043918 A, JP 09-317551 A, JP 07-119541 A und der JP 7-27014 A bekannt, die bezüglich der Motorlängsebene auf unterschiedlichen Seiten angeordneten Kühlräume mit Querbohrungen, Schrägbohrungen oder V-förmig angeordneten Schrägbohrungen miteinander zu verbinden.Furthermore, it is from JP 59-005861 A, JP 59-043918 A, JP 09-317551 A, JP 07-119541 A and the JP 7-27014 A known with respect the motor longitudinal plane on different sides arranged cold rooms with cross holes, oblique holes or V-shaped arranged oblique holes with each other connect to.

Aufgrund der in den Kühlräumen des Kurbelgehäuses herrschenden Druckverteilung ist mit bekannten Lösungen die Wärmeabfuhr im Bereich der Zylinderstege mangelhaft.by virtue of in the cold rooms of the crankcase prevailing pressure distribution with known solutions, the heat dissipation poor in the area of the cylinder webs.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile zu vermeiden und die Kühlleistung im Bereich der Zylinderstege zu verbessern.task The invention is to avoid the disadvantages and the cooling performance to improve in the area of the cylinder webs.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die zweite Bohrung in der ersten Bohrung endet, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass erste Bohrung und zweite Bohrung im Wesentlichen eine Y-Anordnung zueinander aufweisen. Die Y-förmige Anordnung der Kühlkanäle bewirkt eine deutliche Verbesserung der Kühlleistung im Bereich der Zylinderstege, da das Kühlmittel gezielt vom Kurbelgehäuse über die schrägen Bohrungen in den Zylinderkopf strömen kann. Dabei wird im Bereich des Schnittpunktes zwischen erster und zweiter Bohrung ein Bereich mit höchstem Wärmeeintrag aus dem Brennraum optimal gekühlt.According to the invention this is achieved by the second hole in the first hole ends, wherein it is preferably provided that first bore and second bore substantially have a Y-arrangement to each other. The Y-shaped arrangement the cooling channels causes a significant improvement in the cooling capacity in the area of the cylinder webs, because the coolant specifically from the crankcase over the bevel Drill holes in the cylinder head. It is in the area the intersection between the first and second bore an area with the highest heat input optimally cooled from the combustion chamber.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Kühlkanal zumindest eine vom ersten Kühlraum ausgehende, mit der ersten Bohrung verbundene erste Querbohrung etwa normal auf die Motorlängsebene aufweist, wobei vorzugsweise die erste Bohrung in die erste Querbohrung einmündet. Auf diese Weise können im Bereich des Zylindersteges angeordnete Zylinderkopfschraubenbohrungen umgangen werden, wobei einerseits der Schnittpunkt zwischen erstem und zweiten Kühlkanal möglichst nahe an die Zylinderkopfdichtfläche und andererseits der erste Kühlkanal im Bereich des oberen Drittels des ersten Kühlraumes von diesem abzweigt. Dies ermöglicht eine besonders gute Wärmeabfuhr aus dem Bereich des Zylindersteges.In a particularly preferred embodiment The invention provides that the first cooling channel at least one of first refrigerator outgoing, connected to the first bore first transverse bore approximately normal to the engine longitudinal plane preferably, wherein the first bore in the first transverse bore opens. That way you can Cylinder head bolt holes arranged in the area of the cylinder web be bypassed, on the one hand, the intersection between the first and second cooling channel as close as possible to the cylinder head sealing surface and on the other hand, the first cooling channel branches off in the region of the upper third of the first refrigerator from this. this makes possible a particularly good heat dissipation from the area of the cylinder web.

Wesentlich ist, dass zum Unterschied zu bekannten Kurbelgehäusen erster und zweiter Kühlkanal keine Strömungsverbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Kühlraum herstellen. Dadurch wird erreicht, dass zwischen dem ersten Kühlraum und dem Zylinderkopf eine gezielte Kühlmittelströmung durch die thermisch kritischen Bereiche der Zylinderstege stattfindet, wobei sich das Kühlmittel im Bereich des Schnittpunktes der beiden Kühlkanäle in die erste und die zweite Bohrung aufteilt.Essential is that, unlike known crankcases first and second cooling channel no flow connection make between the first and the second refrigerator. This will achieved that between the first refrigerator and the cylinder head a targeted coolant flow through the thermally critical areas of the cylinder webs take place, where the coolant in the region of the intersection of the two cooling channels in the first and the second Bore divides.

Eine sehr einfache Fertigung lässt sich erreichen, wenn die erste Querbohrung und/oder die erste Bohrung als Sackloch ausgeführt ist.A very simple production leaves reach when the first cross hole and / or the first hole executed as a blind hole is.

In weiterer Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass erster und zweiter Kühlraum im Bereich des Zylindersteges durch zumindest eine zweite Querbohrung etwa normal zur Motorlängsebene miteinander strömungsverbunden sind. Die zweite Querbohrung verbindet ersten und zweiten Kühlraum im Bereich des Zylindersteges miteinander. Da die zweite Querbohrung räumlich getrennt vom ersten und zweiten Kühlkanal ausgebildet ist, wird eine nachteilige Beeinflussung der Strömung in den Zylinderkopf vermieden.In further execution the invention can be provided that the first and second cooling in the Area of the cylinder web by at least one second transverse bore approximately normal to the engine longitudinal plane fluidly connected to each other are. The second transverse bore connects the first and second cooling chambers in the Area of the cylinder bar with each other. Because the second transverse bore spatial is formed separately from the first and second cooling channel is avoiding an adverse effect on the flow in the cylinder head.

In weiterer Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass erste und zweite Bohrung unterschiedliche Querschnittsflächen aufweisen, wobei vorzugsweise auf der heißeren Längsseite des Kurbelgehäuses zumindest eine Bohrung zumindest abschnittsweise eine größere Querschnittsfläche aufweist als auf der kühleren Längsseite. Dadurch kann die Kühlung der heißeren Seite verbessert werden.In further execution The invention may be provided that first and second bore different cross-sectional areas preferably at least on the hotter longitudinal side of the crankcase a bore at least partially has a larger cross-sectional area than on the cooler Long side. This allows the cooling the hotter one Page to be improved.

Eine weitere Verbesserung der Kühlleistung lässt sich erzielen, wenn die erste und/oder die zweite Querbohrung geneigt zur Zylinderkopfdichtfläche ausgebildet ist.A further improvement of the cooling capacity can be achieve when the first and / or the second transverse bore inclined formed to the cylinder head sealing surface is.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigenThe The invention will be explained in more detail below with reference to FIGS. Show it

1 ein erfindungsgemäßes Kurbelgehäuse in einem Schnitt gemäß der Linie I-I in 2 und 1 an inventive crankcase in a section along the line II in 2 and

2 eine Draufsicht auf das Kurbelgehäuse im Bereich eines Ventilsteges. 2 a plan view of the crankcase in the region of a valve web.

Die 1 zeigt ein Kurbelgehäuse 1 in einem Schnitt normal zur Kurbelwellenachse 2 im Bereich des Zylindersteges 3 zwischen zwei benachbarten Zylindern A, B. Beidseits einer durch die Zylinderachsen und die Kurbelwellenachse 2 ausgespannten Motorlängsebene 4 sind Kühlräume 5, 6 zur Kühlung der Zylinder A, B angeordnet. Der sich bezüglich der Motorlängsebene 4 auf einer ersten Seite 7 befindende erste Kühlraum 5 ist über zumindest einen ersten Kühlkanal 8 im Bereich des Zylindersteges 3 mit einer bezüglich der Motorlängsebene 4 auf der zweiten Seite 19 angeordneten ersten Kühlmittelöffnung 9 in der Zylinderkopfdichtfläche 10 verbunden. Die erste Kühlmittelöffnung 9 führt zu nicht weiter ersichtlichen Kühlräumen in einem anschließenden Zylinderkopf.The 1 shows a crankcase 1 in a section normal to the crankshaft axis 2 in the area of the cylinder web 3 between two adjacent cylinders A, B. On both sides of one through the cylinder axes and the crankshaft axis 2 extended engine longitudinal plane 4 are cold rooms 5 . 6 for cooling the cylinder A, B arranged. Regarding the motor longitudinal plane 4 on a first page 7 located first refrigerator 5 is over at least a first cooling channel 8th in the area of the cylinder web 3 with respect to the engine longitudinal plane 4 on the second page 19 arranged first coolant opening 9 in the cylinder head sealing surface 10 connected. The first coolant opening 9 leads to not further apparent cold rooms in a subsequent cylinder head.

Der erste Kühlkanal 8 weist eine bezüglich der Motorlängsebene 4 schräg angeordnete erste Bohrung 11 auf, welche die Motorlängsebene 4 in einem ersten Schnittbereich 12 schneidet. Der erste Kühlkanal 8 weist weiters eine erste Querbohrung 13, welche vom ersten Kühlraum 5 ausgeht und als Sackloch ausgebildet ist. Die erste Bohrung 11 und die erste Querbohrung 13 schneiden einander in einem zweiten Schnittbereich 14.The first cooling channel 8th has a respect to the motor longitudinal plane 4 obliquely arranged first bore 11 on which the engine longitudinal plane 4 in a first cutting area 12 cuts. The first cooling channel 8th further has a first transverse bore 13 which from the first refrigerator 5 goes out and is designed as a blind hole. The first hole 11 and the first cross hole 13 cut each other in a second cutting area 14 ,

Weiters ist im Bereich des Zylindersteges 3 ein durch eine zweite Bohrung 15 gebildeter zweiter Kühlkanal 16 angeordnet, welcher in den ersten Kühlkanal 8 im Bereich des ersten Schnittbereiches 12 einmündet und diesen mit einer zweiten Kühlmittelöffnung 17 in der Zylinderkopfdichtfläche 10 strömungsverbindet.Furthermore, in the area of the cylinder web 3 a through a second hole 15 formed second cooling channel 16 arranged, which in the first cooling channel 8th in the area of the first cutting area 12 opens and this with a second coolant opening 17 in the cylinder head sealing surface 10 strömungsverbindet.

Weiters kann zwischen erstem und zweitem Kühlraum 5, 6 zumindest eine zweite Querbohrung 18 vorgesehen sein.Furthermore, between the first and second refrigerator 5 . 6 at least a second transverse bore 18 be provided.

Mit Bezugszeichen 20 sind Gewindebohrungen für Zylinderkopfschrauben bezeichnet.With reference number 20 are tapped holes for cylinder head bolts.

Das Kühlmittel strömt aus dem ersten Kühlraum 5 über die erste Querbohrung 13 und die erste Bohrung 11 in den Bereich des Zylindersteges 3. Im ersten Schnittbereich 12 teilt sich das Kühlmittel auf und gelangt über die erste Boh rung 11 und die zweite Bohrung 15 zur ersten bzw. zweiten Kühlmittelöffnung 9, 17 und wird anschließend in die Kühlräume des Zylinderkopfes geführt. Durch die Y-förmige Anordnung von erstem und zweiten Kühlkanal 8, 16 wird eine gezielte Kühlmittelströmung in die thermisch kritischen Bereiche des Zylindersteges 3 und weiter in den Zylinderkopf erreicht, wodurch die Zylinderstege 3 optimal gekühlt werden. Durch die zweite Querbohrung 18 kann gegebenenfalls eine Kühlmittelströmung zwischen erstem und zweitem Kühlraum 5, 6 vorgesehen sein. Durch die beschriebene Anordnung der Kühlkanäle 8, 16 gelingt eine wesentliche Verbesserung der Kühlung der Zylinderstege 3, wobei durch die Position des ersten Schnittbereiches 12 der sich schneidenden Kühlkanäle 8, 16 das Kühlmittel direkt in die thermisch am kritischsten Bereiche der Zylinderstege 3 geführt wird.The coolant flows out of the first cooling space 5 over the first cross hole 13 and the first hole 11 in the area of the cylinder web 3 , In the first section 12 Shares the coolant and passes over the first Boh tion 11 and the second hole 15 to the first or second coolant opening 9 . 17 and is then passed into the cooling chambers of the cylinder head. By the Y-shaped arrangement of the first and second cooling channel 8th . 16 is a targeted flow of coolant into the thermally critical areas of the cylinder land 3 and further into the cylinder head, whereby the cylinder webs 3 be optimally cooled. Through the second transverse bore 18 Optionally, a flow of coolant between the first and second refrigerator 5 . 6 be provided. By the described arrangement of the cooling channels 8th . 16 Manages a significant improvement in the cooling of the cylinder webs 3 , wherein by the position of the first cutting area 12 the intersecting cooling channels 8th . 16 the coolant directly into the thermally most critical areas of the cylinder webs 3 to be led.

Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmale zu beanspruchen.The claims filed with the application are formulation proposals without precedent for the Achieving further patent protection. The applicant reserves before, even more, so far only in the description and / or drawings to claim disclosed features.

In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hautanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.In dependent claims used backlinks indicate the further development of the subject matter of the skin claim by the features of the respective subclaim; you are not as a waiver of the achievement of an independent, subject Protection for the characteristics of the referenced under claims to understand.

Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbständige Erfindungen, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.The objects these subclaims but also form independent ones Inventions which are independent of the subjects of the preceding subclaims design exhibit.

Die Erfindung ist auch nicht auf das (die) Ausführungsbeispiele) der Beschreibung beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten erfinderisch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.The The invention is not limited to the embodiment (s) of the description limited. Much more are in the context of the invention numerous modifications and modifications possible, in particular, such variants, elements and combinations and / or Materials, for example, by combination or modification of individual in conjunction with those in the general description embodiments as well as the claims described and contained in the drawings or Elements or process steps are inventive and combinable Features on a new subject or on new procedural steps or process steps lead, also as far as manufacturing, testing and work procedures.

Claims

Liquid-cooled internal combustion engine having a crankcase with at least two cylinders with both sides of the cylinders extending in the engine longitudinal direction, with respect to the engine longitudinal plane different sides arranged cooling chambers, wherein arranged on a first side first cooling space in the region of a cylinder land between the two cylinders via at least a first cooling channel a first coolant opening in the cylinder head sealing surface on the second side is connected, wherein the first cooling channel intersects the engine longitudinal plane and at least formed by an obliquely arranged to the engine longitudinal plane first bore, with at least a second cooling channel in the region of the cylinder web, which by a preferably oblique to the engine longitudinal plane arranged second bore is formed, which connects a preferably arranged on the first side of the second coolant opening of the cylinder head sealing surface with the first bore, characterized characterized in that the second bore in the first bore ends.

Internal combustion engine, in particular according to claim 1, characterized in that first bore and second bore in Essentially a Y-arrangement to each other.

Internal combustion engine, in particular according to claim 1 or 2, characterized in that the first cooling channel at least one of first refrigerator outgoing, connected to the first bore first transverse bore preferably approximately normal to the engine longitudinal plane, wherein preferably the first bore opens into the first transverse bore.

Internal combustion engine, in particular according to claim 3, characterized in that the first transverse bore and / or the first hole is designed as a blind hole.

Internal combustion engine, in particular according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first and second cooling chambers in Area of the cylinder web by at least one second transverse bore preferably fluidly connected to each other approximately normal to the engine longitudinal plane are.

Internal combustion engine, in particular according to claim 1 to 5, characterized in that the first and second bore different Cross-sectional areas exhibit.

Internal combustion engine, in particular according to claim 6 with different hot ones Long sides, by characterized in that on the hotter longitudinal side at least one bore at least in sections has a larger cross-sectional area than on the cooler Long side.

Internal combustion engine, in particular according to one of claims 1 to 7, characterized in that the first and / or the second transverse bore inclined to the cylinder head sealing surface is trained.